ইন্ডাস্ট্রি নিউজ: SOC এবং SIP (সিস্টেম-ইন-প্যাকেজ) এর মধ্যে পার্থক্য কী?

SiP ধারণাটিকে একটি টুলবক্স একত্রিত করার সাথে তুলনা করা যেতে পারে। টুলবক্সে বিভিন্ন সরঞ্জাম থাকতে পারে, যেমন স্ক্রু ড্রাইভার, হাতুড়ি এবং ড্রিল। যদিও এগুলি স্বাধীন সরঞ্জাম, সুবিধাজনক ব্যবহারের জন্য এগুলি সবই একটি বাক্সে একত্রিত। এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে প্রতিটি সরঞ্জাম আলাদাভাবে তৈরি এবং তৈরি করা যেতে পারে এবং প্রয়োজন অনুসারে এগুলিকে একটি সিস্টেম প্যাকেজে "একত্রিত" করা যেতে পারে, যা নমনীয়তা এবং গতি প্রদান করে।

2. SoC এবং SiP এর মধ্যে প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য এবং পার্থক্য

ইন্টিগ্রেশন পদ্ধতির পার্থক্য:
SoC: বিভিন্ন কার্যকরী মডিউল (যেমন CPU, মেমোরি, I/O, ইত্যাদি) সরাসরি একই সিলিকন চিপে ডিজাইন করা হয়। সমস্ত মডিউল একই অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়া এবং নকশা যুক্তি ভাগ করে নেয়, যা একটি সমন্বিত সিস্টেম তৈরি করে।
SiP: বিভিন্ন কার্যকরী চিপ বিভিন্ন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে এবং তারপর 3D প্যাকেজিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি একক প্যাকেজিং মডিউলে একত্রিত করে একটি ভৌত ​​ব্যবস্থা তৈরি করা যেতে পারে।

নকশা জটিলতা এবং নমনীয়তা:
SoC: যেহেতু সমস্ত মডিউল একটি একক চিপে ইন্টিগ্রেটেড, তাই ডিজাইনের জটিলতা অনেক বেশি, বিশেষ করে ডিজিটাল, অ্যানালগ, RF এবং মেমোরির মতো বিভিন্ন মডিউলের সহযোগী ডিজাইনের ক্ষেত্রে। এর জন্য ইঞ্জিনিয়ারদের গভীর ক্রস-ডোমেন ডিজাইন ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন। তাছাড়া, যদি SoC-এর কোনও মডিউলের সাথে ডিজাইনের সমস্যা থাকে, তাহলে পুরো চিপটি পুনরায় ডিজাইন করার প্রয়োজন হতে পারে, যা উল্লেখযোগ্য ঝুঁকি তৈরি করে।

 

SiP: বিপরীতে, SiP আরও বেশি নকশা নমনীয়তা প্রদান করে। বিভিন্ন কার্যকরী মডিউলগুলিকে একটি সিস্টেমে প্যাকেজ করার আগে আলাদাভাবে ডিজাইন এবং যাচাই করা যেতে পারে। যদি কোনও মডিউলের সাথে কোনও সমস্যা দেখা দেয়, তবে কেবল সেই মডিউলটি প্রতিস্থাপন করতে হবে, অন্যান্য অংশগুলিকে প্রভাবিত না করে। এটি SoC এর তুলনায় দ্রুত বিকাশের গতি এবং কম ঝুঁকির জন্যও অনুমতি দেয়।

প্রক্রিয়ার সামঞ্জস্য এবং চ্যালেঞ্জ:
SoC: ডিজিটাল, অ্যানালগ এবং RF এর মতো বিভিন্ন ফাংশনকে একটি একক চিপে একীভূত করার প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হতে হয়। বিভিন্ন কার্যকরী মডিউলের জন্য বিভিন্ন উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়; উদাহরণস্বরূপ, ডিজিটাল সার্কিটগুলির জন্য উচ্চ-গতির, কম-শক্তির প্রক্রিয়া প্রয়োজন, যেখানে অ্যানালগ সার্কিটগুলির জন্য আরও সুনির্দিষ্ট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হতে পারে। একই চিপে এই বিভিন্ন প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে সামঞ্জস্য অর্জন করা অত্যন্ত কঠিন।

SiP: প্যাকেজিং প্রযুক্তির মাধ্যমে, SiP বিভিন্ন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি চিপগুলিকে একীভূত করতে পারে, যা SoC প্রযুক্তির সম্মুখীন প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যের সমস্যাগুলি সমাধান করে। SiP একই প্যাকেজে একাধিক ভিন্নধর্মী চিপকে একসাথে কাজ করার অনুমতি দেয়, তবে প্যাকেজিং প্রযুক্তির জন্য নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা বেশি।

গবেষণা ও উন্নয়ন চক্র এবং খরচ:
SoC: যেহেতু SoC-এর জন্য সমস্ত মডিউল শুরু থেকেই ডিজাইন এবং যাচাই করা প্রয়োজন, তাই নকশা চক্রটি দীর্ঘতর। প্রতিটি মডিউলকে কঠোর নকশা, যাচাইকরণ এবং পরীক্ষার মধ্য দিয়ে যেতে হয় এবং সামগ্রিক উন্নয়ন প্রক্রিয়াটি বেশ কয়েক বছর সময় নিতে পারে, যার ফলে উচ্চ ব্যয় হতে পারে। তবে, একবার ব্যাপক উৎপাদন শুরু হলে, উচ্চ সংহতকরণের কারণে ইউনিট খরচ কম হয়।
SiP: SiP-এর জন্য R&D চক্রটি ছোট। যেহেতু SiP সরাসরি প্যাকেজিংয়ের জন্য বিদ্যমান, যাচাইকৃত কার্যকরী চিপ ব্যবহার করে, তাই এটি মডিউল পুনর্নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় সময় হ্রাস করে। এটি দ্রুত পণ্য লঞ্চের অনুমতি দেয় এবং R&D খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

সিস্টেমের কর্মক্ষমতা এবং আকার:
SoC: যেহেতু সমস্ত মডিউল একই চিপে থাকে, যোগাযোগ বিলম্ব, শক্তির ক্ষতি এবং সংকেতের হস্তক্ষেপ কমানো হয়, যা SoC কে কর্মক্ষমতা এবং বিদ্যুৎ খরচের ক্ষেত্রে একটি অতুলনীয় সুবিধা দেয়। এর আকার ন্যূনতম, এটিকে স্মার্টফোন এবং ইমেজ প্রসেসিং চিপের মতো উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে।
SiP: যদিও SiP-এর ইন্টিগ্রেশন লেভেল SoC-এর মতো উচ্চ নয়, তবুও এটি মাল্টি-লেয়ার প্যাকেজিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে বিভিন্ন চিপগুলিকে একসাথে কম্প্যাক্টলি প্যাকেজ করতে পারে, যার ফলে ঐতিহ্যবাহী মাল্টি-চিপ সলিউশনের তুলনায় আকার ছোট হয়। তাছাড়া, যেহেতু মডিউলগুলি একই সিলিকন চিপে ইন্টিগ্রেটেড না হয়ে শারীরিকভাবে প্যাকেজ করা হয়, যদিও কর্মক্ষমতা SoC-এর সাথে মেলে না, তবুও এটি বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা পূরণ করতে পারে।

৩. SoC এবং SiP-এর জন্য আবেদনের পরিস্থিতি

SoC-এর জন্য আবেদনের পরিস্থিতি:
SoC সাধারণত সেইসব ক্ষেত্রের জন্য উপযুক্ত যেখানে আকার, বিদ্যুৎ খরচ এবং কর্মক্ষমতার জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ:
স্মার্টফোন: স্মার্টফোনের প্রসেসরগুলি (যেমন অ্যাপলের এ-সিরিজ চিপস বা কোয়ালকমের স্ন্যাপড্রাগন) সাধারণত অত্যন্ত সমন্বিত SoC হয় যা CPU, GPU, AI প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট, যোগাযোগ মডিউল ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত করে, যার জন্য শক্তিশালী কর্মক্ষমতা এবং কম বিদ্যুৎ খরচ উভয়ই প্রয়োজন।
ছবি প্রক্রিয়াকরণ: ডিজিটাল ক্যামেরা এবং ড্রোনে, ছবি প্রক্রিয়াকরণ ইউনিটগুলির প্রায়শই শক্তিশালী সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা এবং কম বিলম্বের প্রয়োজন হয়, যা SoC কার্যকরভাবে অর্জন করতে পারে।
উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন এমবেডেড সিস্টেম: SoC বিশেষ করে ছোট ডিভাইসগুলির জন্য উপযুক্ত যাদের কঠোর শক্তি দক্ষতার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যেমন IoT ডিভাইস এবং পরিধেয় ডিভাইস।

SiP-এর জন্য আবেদনের পরিস্থিতি:
SiP-তে অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসর রয়েছে, যা দ্রুত উন্নয়ন এবং বহুমুখী ইন্টিগ্রেশনের প্রয়োজন এমন ক্ষেত্রগুলির জন্য উপযুক্ত, যেমন:
যোগাযোগ সরঞ্জাম: বেস স্টেশন, রাউটার ইত্যাদির জন্য, SiP একাধিক RF এবং ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসরকে একীভূত করতে পারে, যা পণ্য উন্নয়ন চক্রকে ত্বরান্বিত করে।
কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স: স্মার্টওয়াচ এবং ব্লুটুথ হেডসেটের মতো পণ্যগুলির জন্য, যেগুলির দ্রুত আপগ্রেড চক্র রয়েছে, SiP প্রযুক্তি নতুন বৈশিষ্ট্যযুক্ত পণ্যগুলির দ্রুত লঞ্চের অনুমতি দেয়।
অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স: অটোমোটিভ সিস্টেমে কন্ট্রোল মডিউল এবং রাডার সিস্টেমগুলি বিভিন্ন কার্যকরী মডিউলগুলিকে দ্রুত সংহত করতে SiP প্রযুক্তি ব্যবহার করতে পারে।

৪. SoC এবং SiP-এর ভবিষ্যৎ উন্নয়নের প্রবণতা

SoC উন্নয়নের প্রবণতা:
SoC উচ্চতর ইন্টিগ্রেশন এবং ভিন্নধর্মী ইন্টিগ্রেশনের দিকে অগ্রসর হতে থাকবে, যার মধ্যে সম্ভাব্যভাবে AI প্রসেসর, 5G যোগাযোগ মডিউল এবং অন্যান্য ফাংশনের আরও ইন্টিগ্রেশন অন্তর্ভুক্ত থাকবে, যা বুদ্ধিমান ডিভাইসগুলির আরও বিবর্তনকে চালিত করবে।

SiP উন্নয়নের প্রবণতা:
দ্রুত পরিবর্তনশীল বাজারের চাহিদা মেটাতে বিভিন্ন প্রক্রিয়া এবং ফাংশন সহ চিপগুলিকে শক্তভাবে প্যাকেজ করার জন্য SiP ক্রমবর্ধমানভাবে 2.5D এবং 3D প্যাকেজিং অগ্রগতির মতো উন্নত প্যাকেজিং প্রযুক্তির উপর নির্ভর করবে।

৫. উপসংহার

SoC অনেকটা একটি বহুমুখী সুপার স্কাইস্ক্র্যাপার তৈরির মতো, যেখানে সমস্ত কার্যকরী মডিউলগুলিকে একটি নকশায় কেন্দ্রীভূত করা হয়, যা কর্মক্ষমতা, আকার এবং বিদ্যুৎ ব্যবহারের জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত। অন্যদিকে, SiP হল একটি সিস্টেমে বিভিন্ন কার্যকরী চিপগুলিকে "প্যাকেজিং" করার মতো, নমনীয়তা এবং দ্রুত বিকাশের উপর আরও বেশি মনোযোগ দেয়, বিশেষ করে দ্রুত আপডেটের প্রয়োজন এমন ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য উপযুক্ত। উভয়েরই নিজস্ব শক্তি রয়েছে: SoC সর্বোত্তম সিস্টেম কর্মক্ষমতা এবং আকার অপ্টিমাইজেশনের উপর জোর দেয়, অন্যদিকে SiP সিস্টেমের নমনীয়তা এবং উন্নয়ন চক্রের অপ্টিমাইজেশনকে হাইলাইট করে।